up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله تکنيکهاي حفاري PDF
QR code - تکنيکهاي حفاري

تکنيکهاي حفاري

انواع روشها و تکنيکهاي حفاري

تاريخچه حفر گمانه بسيار قديمي است و پيشينيان براي جستجوي آب دردشتهاودره‌هابه حفر گمانه مي‌پرداخته‌اند و چونتلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزين خارج شده ويا چهارپايان کار آبکشي را انجام مي‌دادند. تا آنجا که تاريخ نشان مي‌دهد قديميترينگمانه‌ها درچين حفر شده وسيستم حفاري ضربه‌ايکه امروزه در حفر گمانهمورد استفاده قرار مي‌گيرد، همان طريقه قديمي است که در چين متداول بوده است. برايحفر گمانه به اعماق مختلف ، اقطار و در سنگهاي گوناگون ، وسايل و تجهيزات و ماشينآلات حفاري در انواع و استانداردهاي مختف با تکنولوژيهاي گوناگون متداول است
آشنايي
تاريخچه حفر گمانه بسيار قديمي است و پيشينيان براي جستجوي آب دردشتهاودره‌هابه حفر گمانه مي‌پرداخته‌اند و چونتلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزين خارج شده ويا چهارپايان کار آبکشي را انجام مي‌دادند. تا آنجا که تاريخ نشان مي‌دهد قديميترينگمانه‌ها درچين حفر شده وسيستم حفاري ضربه‌ايکه امروزه در حفر گمانهمورد استفاده قرار مي‌گيرد، همان طريقه قديمي است که در چين متداول بوده است. برايحفر گمانه به اعماق مختلف ، اقطار و در سنگهاي گوناگون ، وسايل و تجهيزات و ماشينآلات حفاري در انواع و استانداردهاي مختف با تکنولوژيهاي گوناگون متداول است.
انواع روشها و تکنيکهاي حفاري
حفاري شوئيدني (Wash boring)
اين حفاري براي بدست آوردن نمونه‌هاي خاک ،حفاري اکتشافيبراي بررسيهاي اوليه ، حفرگمانه براي برخي آزمونهاي برجا از جملهآزمايش SPTبکار مي‌رود.
* روش حفاري :
بالا و پايين رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زير لولهتزريق آب مي‌شود. آب با فشار زياد از سوراخ سر مته خارج و خرده‌ها را به خارج هدايت مي‌کند.
* مزايا :
نياز به کارگري با مهارت کم دارد. در همه نقاطي که برايوسايل سبک قابل دسترس باشند، قابل اجرا است.
* محدوديتها :
اجراي عمليات ، مخصوصا در عمق بيش از 10 متر کند است. نفوذ درخاک مقاوم مشکل و درسنگغير ممکن است. خارج کردن گراول از لولهجدار مشکل است و منجر به کاهش کيفيت نمونه‌ها مي‌شود. گرفتن نمونه دست نخورده مشکلاست.
مته دوراني (Ratary drill)
اين روش هم نمونه‌هاي خاک و سنگ را بدست مي‌دهدو هم نمونه‌هايي براي انواع آزمايشهاي برجا ايجاد مي‌کند. اين روش در حفر گمانه‌هايغير قائم برايزهکشي افقي يا ايجاد مهار کاربرد دارد.
* روش حفاري :
پيشروي توسط سر مته برنده که در انتهاي لوله حفاري قراردارد و تحتفشار هيدروليکياست، انجام مي‌شود. ديوارهچاه را معمولا گل نگاه مي‌دارد.
* مزايا :
روشي نسبتا سريع است و مي‌تواند در همه نوع مواد نفوذ کند. براي همه نوع نمونه گيري مناسب است.
* محدوديتها :جابجا کردن وسايل در زمينهاي ناهموار و باتلاقي مشکل است ومحتاج راه مناسب است. همچنين محتاج سکوي تسطيح شده است. کارآيي حفاري با توجه بهاندازه دستگاه متغير است.
اوگر مارپيچي ممتد
اين دستگاه سوراخهايي بهقطر کوچک تا متوسط حفر مي‌کند و بطور پيوسته نمونه‌هاي دست خورده مي‌گيرد. معمولادر خاکهاي داراي چسبندگي ، که چاه بدون لوله جدار ريزش نمي کند، انجام مي‌شود.
* روش حفاري :
حفاري با چرخاندن رشته ممتد اوگرمارپيچي صورت مي‌گيرد.
* مزايا :
روش سريع در خاکهاي مقاوم و سنگ نرم است. پس از خروج اوگر ،اگر چاه باز باقي بماند، امکان نمونه گيري SPT وجود دارد.
* محدوديتها :پس از خروج اوگر در مواد با چسبندگي کم يا دانه‌اي و يابدون چسبندگي ، چاه ريزش مي‌کند و لذا عمق حفاري تا نزديکي سيستم ايستابي محدودمي‌شود. روشهاي نمونه گيري محدود و نمونه‌هاي بدست آمده دست خورده‌اند.
اوگر ميان تهي
اين دستگاه سوراخهايي با قطر کمتا متوسط براي نمونه گيري از خاک حفر مي‌کند.
* روش حفاري :
روش حفاري مشابه حالت قبل است با اين تفاوت که ساقه مجوفبه داخل زمين پيچانده مي‌شود تا نقش يک لوله جدا را بازي کند.
* مزايا :
روش سريع خاکهاي ضعيف تا نسبتا مقاوم است. گرفتن نمونه‌هاي SPT و UD امکانپذير است. در خاکهاي مقاوم حاوي لايه‌هاي شني ، نفوذ به اعماق زيادمشکل و به داخل قطعات سنگ غير ممکن است. دست خوردگي قابل ملاحظه‌اي ممکن است بر اثرمته اوگر در خاک بوجود آيد.
اوگرهاي با قطر زياد
اين روش براي حفر سوراخهاي با قطر زياد (تا 10سانتيمتر) براي کسب نمونه‌هاي دست خورده و بررسي لايه‌ها در خاکهاي داراي چسبندگيکه گمانه نياز به حايل ندارد، مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
* روش حفاري :
با چرخاندن اوگر داراي قطر زياد خاک بريده شده و گمانهحفر مي‌شود.
* مزايا :
روشي سريع بوده و بررسي شرايط خاک در زير زمين از نزديک راامکانپذير مي‌سازد.
* محدوديتها :
عمق حفاري توسط سطح ايستابي و شرايط سنگ محدود مي‌شود. ماشينهاي بزرگتر محتاج راه دسترسي مناسب هستند. براي خاکهاي بدون چسبندگي ،رسهاي نرم و خاکهاي آلي مناسب نيست. نمونه‌ها دست خورده است.
حفاري ضربه‌اي
تنها در حفاري چاههاي آببکار مي‌رود. نمونه‌هاي شسته شده توسط گل‌کش ‌خارج مي‌شود. عمق تا سنگ بستر را مشخصمي‌کند.
* روش حفاري :
سر مته سنگين بالا آورده شده و رها مي‌شود تا مواد شکستهشده و يک مخلوطي از خرده‌ها و آب ايجاد شود که توسط گل‌کش با پمپهاي ماسه کش خارجمي‌شود. ديواره چاه توسط لوله جدار ، پابرجا نگاه داشته مي‌شود.
* مزايا :
روشي نسبتا اقتصادي جهت تعبيه گمانه‌هاي با قطر زياد (تا 60سانتيمتر) در انواع مواد است.
* محدوديتها :ابزارها بزرگ و پر زحمت است. در خاکهاي قوي و سنگ به کنديانجام مي‌شود. اغتشاشات اطراف سر مته که ناشي از ضربات پر انرژي سر مته است، به شدتبر مقادير SPT تاثير مي‌گذارد. مغزه گيريو نمونه UD سنگ امکانپذير نيست.
مته چکشي
براي حفر چاه آب و چاههاي اکتشافي در داخل قطعه سنگها مناسب است.
* روش حفاري :
مشابه حفاري ضربه‌اي است. شمعي که توسط نيروي ديزل راندهمي‌شود براي راندن لوله جدار مضاعف استفاده مي‌شود. در حالي که جريان هوا تراشه‌هارا از لوله داخلي خارج مي‌کند.
* مزايا :
نفوذ نسبتا سريع در قطع سنگها و قلوه سنگها است.
* محدوديتها :
مشابه حفاري ضربه‌اي است، با اين تفاوت که پيشروي بهمراتب سريعتر است.
مته ضربه‌اي بادي
اين روش براي حفر گمانه برايآتشباري،دوغاب زنيو مهار سنگ است. روش سريع برايحفر چالهاي با قطر کم در سنگ سخت است. بهترين کاربرد را در سنگهاي سخت توده‌ايدارد. نمونه‌ها منحصرا به ذرات و تراشه‌هاي کوچک است. براي نمونه گيري بکارنمي‌رود. در سنگهاي سست داراي شکستگي با لايه‌هاي رس ياشيل مرطوبممکن است تمام لوله حفاري درسوراخ باقي بماند.
* روش حفاري :
ضربات و چرخيدن سر مته ، سنگ را خرد مي‌کند و تراشه‌هاتوسط فشار هوا خارج مي‌شود

تاريخچه حفر گمانه بسيار قديمي است و پيشينيان براي جستجوي آب دردشتها و درهها به حفر گمانه ميپرداختهاند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از ...

واژه سيال حفاري به اون دسته از سيالاتي گفته ميشه که در عمليات حفاري و در موارد زير استفاده بشه: 1) خنک و تميز و شفاف کردن و جلا دادن سر مته هه و لوله ...

تاريخچه حفر گمانه بسيار قديمي است و پيشينيان براي جستجوي آب دردشتها و دره ها به حفر گمانه مي پرداخته اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب ...

تاريخچه حفر گمانه بسيار قديمي است و پيشينيان براي جستجوي آب دردشتها و دره‌ها به حفر گمانه مي‌پرداخته‌اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب ...

در اصطلاح علم حفاري، به دانش حفر يک چاه در امتداد يک مسير مايل از پيشتعيين شده براي رسيدن به هدف مشخص (target) حفاري جهت دار گفته مي شود و در برخي موا ...

تهيه کننده : اثير کربلايي منبع : راسخون پيمايش زمين شناختي : پيمايش زمين شناختي صحرايي يک فرايند عيني و مبتني بر مشاهده است که بر روي مغزه هاي حفاري ، ...

گل حفاري و نقش آن در حفاري هاي اکتشافي نفت و گاز فهرست مطالب : »موارد استفاده ازگل حفاري »نقش مواد در گلحفاري »مواد معدني مورداستفاده در حفاري »انواع ...

تاريخچه حفر گمانه بسيار قديمي است و پيشينيان براي جستجوي آب دردشتها و درهها به حفر گمانه ميپرداختهاند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از ...

دانلود نسخه PDF - تکنيکهاي حفاري